Mejorando un limitador de corriente bipolar simple

Aquí hay una fuente actual mejor pero aún simple. Tiene una impedancia de salida de 3,5 MΩ y una deriva de temperatura de 0,002 %/K. Bueno, al menos en teoría. Todos los BJT deben colocarse en las mismas condiciones o mejores en un solo paquete para obtener una variación mínima de temperatura:

Por cierto: Reemplazar Q3 con P-MOSFET de baja potencia puede aumentar la impedancia de salida cien veces y hacerlo en el rango de GΩ.

Version 4
SHEET 1 956 680
WIRE 208 -272 128 -272
WIRE 336 -272 208 -272
WIRE 896 -272 336 -272
WIRE 128 -192 128 -272
WIRE 336 -192 336 -272
WIRE 208 -160 208 -272
WIRE 208 -160 160 -160
WIRE 896 -96 896 -272
WIRE 128 -64 128 -128
WIRE 336 -64 336 -112
WIRE 224 -16 192 -16
WIRE 272 -16 224 -16
WIRE 224 80 224 -16
WIRE 336 80 336 32
WIRE 336 80 224 80
WIRE 336 96 336 80
WIRE 128 144 128 32
WIRE 272 144 128 144
WIRE 896 208 896 -16
WIRE 128 240 128 144
WIRE 128 368 128 320
WIRE 336 416 336 192
WIRE 336 560 336 496
FLAG 128 368 0
FLAG 896 208 0
FLAG 336 560 0
SYMBOL res 320 -208 R0
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 470
SYMBOL res 112 224 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 5k
SYMBOL References\\LT1009 128 -160 R0
SYMATTR InstName U1
SYMBOL voltage 896 -112 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value 24
SYMBOL voltage 336 400 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V2
SYMATTR Value 1
SYMBOL pnp 192 32 R180
SYMATTR InstName Q1
SYMATTR Value 2N3906
SYMBOL pnp 272 32 M180
SYMATTR InstName Q2
SYMATTR Value 2N3906
SYMBOL pnp 272 192 M180
SYMATTR InstName Q3
SYMATTR Value 2N3906
TEXT 14 584 Left 2 !.dc V2 0 15 1 Temp 0 100 10

Otro esquema interesante de fuente de corriente que se puede usar como limitador de corriente es un dispositivo de 2 polos que limita la corriente que fluye a través de él. Tiene una impedancia de salida más baja que el esquema anterior, pero sigue teniendo muy buenas características de temperatura:

Version 4
SHEET 1 956 680
WIRE 208 -272 128 -272
WIRE 336 -272 208 -272
WIRE 592 -272 336 -272
WIRE 128 -192 128 -272
WIRE 336 -192 336 -272
WIRE 208 -160 208 -272
WIRE 208 -160 160 -160
WIRE 592 -96 592 -272
WIRE 128 -64 128 -128
WIRE 336 -64 336 -112
WIRE 240 -16 192 -16
WIRE 272 -16 240 -16
WIRE 128 80 128 32
WIRE 240 80 240 -16
WIRE 240 80 128 80
WIRE 336 128 336 32
WIRE 336 128 224 128
WIRE 128 176 128 80
WIRE 336 176 336 128
WIRE 592 208 592 -16
WIRE 224 224 224 128
WIRE 224 224 192 224
WIRE 272 224 224 224
WIRE 336 288 336 272
WIRE 432 288 336 288
WIRE 128 320 128 272
WIRE 336 320 336 288
WIRE 432 352 432 288
WIRE 432 352 368 352
WIRE 128 448 128 400
WIRE 336 448 336 384
WIRE 336 448 128 448
WIRE 336 480 336 448
WIRE 336 608 336 560
FLAG 592 208 0
FLAG 336 608 0
SYMBOL res 320 -208 R0
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 1k
SYMBOL res 112 304 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 1k
SYMBOL References\\LT1009 128 -160 R0
SYMATTR InstName U1
SYMBOL voltage 592 -112 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value PWL(0 0 0.5m 22 10m 22)
SYMBOL pnp 192 32 R180
SYMATTR InstName Q1
SYMATTR Value 2N3906
SYMBOL pnp 272 32 M180
SYMATTR InstName Q2
SYMATTR Value 2N3906
SYMBOL npn 272 176 R0
SYMATTR InstName Q3
SYMATTR Value 2N3904
SYMBOL npn 192 176 M0
SYMATTR InstName Q4
SYMATTR Value 2N3904
SYMBOL References\\LT1009 336 352 R0
SYMATTR InstName U2
SYMBOL res 320 464 R0
SYMATTR InstName R4
SYMATTR Value 250
TEXT -32 568 Left 2 !.tran 0 1m 0 100n
TEXT -40 656 Left 2 !.step temp 20 30 2

NOTA: El IC de referencia de voltaje utilizado en las simulaciones se puede reemplazar con TL431.

Si no desea depender de Vbe, no use uniones BE para referencias de voltaje.

Una forma de reducir la dependencia de Vbe es usar un diodo Zener para la mayor parte de la referencia, por lo que el voltaje de unión Vbe agregado introducirá un error relativamente menor. Por ejemplo:

El voltaje de referencia en este caso es el voltaje zener menos la unión BE. Si la caída de BE es de 600 mV, habrá 5 V en R1, lo que permite que fluyan 4,2 mA. Ajuste los valores según sea necesario. R2 proporciona una corriente de polarización mínima garantizada para el zener.

Un inconveniente de este método es que el voltaje zener consume el rango de cumplimiento. Todo es un intercambio. Si desea más precisión, una mejor opción es usar un amplificador operacional que controle la puerta de un FET con una resistencia de retroalimentación de detección de corriente. Hay muchas topologías de fuentes actuales. Lo que es mejor depende mucho del rendimiento que necesita y del espacio y el dinero que está dispuesto a pagar. No ha dicho nada sobre el rango de precisión y cumplimiento, por lo que cualquier sugerencia concreta es imposible.

Si está feliz de usar un amplificador operacional, entonces puede obtener una corriente constante de calidad de "instrumento". También necesitará una referencia de voltaje para definir un voltaje que el amplificador operacional fuerza a través de la resistencia del emisor. Circuito bastante simple. Aquí hay uno que usa FET (aunque funciona exactamente igual con BJT): -

EDITAR Esto es probablemente más complejo de lo que se requiere: tenga en cuenta que el amplificador operacional superior se alimenta exclusivamente del voltaje que cruza un diodo zener, lo que significa que si tiene suministros extremadamente grandes que superan los límites de suministro del amplificador operacional, puede hacer flotar esa parte del circuito hasta el riel superior. El consumo de corriente solo necesita ser un miliamperio si elige un amplificador operacional de baja potencia. También tenga en cuenta que el circuito superior recibe su "demanda" como una corriente constante del circuito del amplificador operacional inferior. Al igual que el amplificador operacional superior, el amplificador operacional inferior solo necesita ser alimentado desde un pequeño suministro local que tiene una referencia de 0V.